La Tierra es el tercer planeta con respecto al Sol, luego de Mercurio y Venus. Su nombre proviene de la deidad romana Terra, diosa de la fertilidad y fecundidad y de cuyo vientre vendrían los seres vivos. Tenemos una sola Luna, que se encuentra a una distancia aproximada de 384.400 kilómetros. Con su forma casi esférica, la Tierra es unas once veces más pequeña que el planeta más grande del sistema solar, Júpiter. A su vez, nuestro planeta es unas 2.6 veces más grande que Mercurio, el más pequeño de los planetas.
En sus rasgos más amplios, podemos reconocer tres grandes partes de nuestro planeta: la Geosfera que es la parte de tierra y rocas, la Hidrosfera que contiene los mares y ríos, y la Atmósfera que son los gases que rodean a toda la Tierra, como el oxígeno, el nitrógeno y otros elementos que están presentes en el aire que respiramos. La composición de materia de la geosfera es sólida, lo que hace que sea la parte más interna ya que la gravedad terrestre aglomeró las componentes más pesadas en su interior. Luego, sobre la superficie sigue la hidrosfera con una gran parte en fase líquida. Por último, el estado de la materia menos denso y más liviano está en forma de gas, por lo que la atmósfera termina siendo la parte más externa anclada a la gravedad terrestre.
Tabla de contenidos
Capas de la Tierra
A continuación describiremos con más detalle las diferentes capas de la Tierra. Cada una de ellas se divide en varias partes y su composición cambia desde la parte más interna hasta la más externa.
Geosfera
Así como la fuerza de gravedad separó las tres partes de la Tierra, la estructura interna dentro de la geosfera también se separa en diferentes capas. Si bien, durante su formación la Tierra contenía material muy caliente, al pasar el tiempo este material se fue separando por su peso: los más pesados se hundieron hasta el fondo de la Tierra y los menos pesados quedaron más cercanos a la superficie. Estas capas son:1
Núcleo interno: Es la capa más profunda de la Tierra hecha de hierro. Tiene unos 1.216 kilómetros de radio y está compuesta en su mayoría por hierro y níquel. Tiene una temperatura cercana a los 5.505 ºC, que es aproximadamente la misma que tiene el Sol en su superficie.
Núcleo externo: Está hecho de hierro y níquel en estado líquido y alcanza aproximadamente unos 2.270 kilómetros de espesor. Es esta capa la que dota a la Tierra de un campo magnético, ya que al tener estas componentes metálicas en estado líquido, con el movimiento de rotación de la Tierra estos metales líquidos también se mueven, produciendo corrientes que generan el campo magnético terrestre.
Manto: Es la capa que recubre el núcleo externo, tiene un espesor aproximado de 2.900 kilómetros, constituyendo un 84% del volumen de la Tierra. Se compone mayoritariamente de metales como el hierro y minerales como el magnesio. La parte más externa del manto se denomina astenosfera y es donde suceden los movimientos de magma que generan el desplazamiento de las placas tectónicas que pueden producir terremotos.
Corteza: Es la capa más delgada y externa de la geosfera. Envuelve a toda la Tierra y es donde se desarrolla la biósfera. Representa el 1% del volumen del planeta y se divide en dos tipos: continental y oceánica. La corteza oceánica es la que se encuentra en el fondo de los océanos y mares mientras que la corteza continental es la que ocupa el resto de la superficie de la Tierra, es decir, los continentes. El espesor aproximado de la corteza es de 100 kilómetros.
Hidrosfera
El contenido total de agua en nuestro planeta constituye lo que llamamos hidrosfera. Esto no solo incluye el agua líquida sobre la superficie terrestre en océanos, ríos y lagos, o la subterránea en pozos y acuíferos – también incluye al agua sólida en glaciares ó icebergs así como al agua en su fase gaseosa, en forma de vapor de agua, nubes y niebla. El agua abarca un 70% de la superficie terrestre, el cual está mayoritariamente distribuido en mares y océanos. Debido a que el agua se encuentra en la fase sólida, líquida y gaseosa, se presenta también en la geosfera, lo que conocemos como agua subterránea, y en la atmósfera. Nuestra hidrosfera posee una gran variedad de propiedades físicas y químicas que dotan a nuestro planeta de una característica especial y distintiva con respecto a los demás planetas y a cualquier otro astro: una de las más importantes, es que la vida no se podría originar sin la presencia de agua.2
La presencia de agua en la atmósfera también resulta vital para regular la temperatura en la Tierra. El vapor de agua sirve como gas de efecto invernadero y hace de la Tierra un planeta relativamente húmedo, si lo comparamos con Marte que es sumamente árido. La movilidad del agua, en todas sus formas, es importante para los seres vivos en la Tierra. El ciclo del agua entre la atmósfera, la superficie terrestre y los océanos transporta también otros elementos químicos que nutren la biodiversidad en la Tierra.
Atmósfera
Esta capa gaseosa cubre toda la superficie terrestre. Es de suma importancia ya que provee gases imprescindibles para la vida, sirve de escudo protector contra los rayos cósmicos y reparte la energía solar sobre la Tierra3. De acuerdo a la variación de temperatura, a medida que nos alejamos de la superficie de la Tierra la atmósfera se puede dividir de la siguiente manera4:
Troposfera: Esta capa contiene el aire que respiramos y las nubes. Alcanza entre 8 y 14 kilómetros de espesor, ya que es más delgada en los polos y más gruesa en el ecuador. La composición de esta capa consiste en 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de argón, vapor de agua y dióxido de carbono. Debido a las corrientes de aire y a las tormentas todos estos gases se mezclan, pero a medida que nos alejamos de la superficie, las cosas van cambiando. La temperatura puede alcanzar los 55 grados Celsius bajo cero.
Estratosfera: En esta capa no hay tormentas que mezclen el aire, por lo que los gases más fríos y pesado estarán en la parte inferior de esta capa, mientras que los gases más calientes y ligeros se encontrarán en la parte superior. Su grosor es de unos 35 kilómetros y contiene a su vez otra capa de suma importancia para los seres vivos, la capa de ozono. El ozono es un gas cuyas moléculas están compuestas por tres átomos de oxígeno (O3). La presencia de ozono en la estratosfera nos protege de la radiación ultravioleta (UV) proveniente del Sol, ya que este gas de ozono absorbe la mayor parte de esta radiación. Uno de los mayores riesgos de exponerse a la radiación UV es el cáncer de piel, además de causar ceguera y quemaduras dependiendo del tiempo de exposición al Sol sin protección alguna. Más aún, sin la capa de ozono la vida como la conocemos no existiría. Debido a la capa de ozono, el calor del Sol se concentra en toda la estratosfera con rango de temperaturas que van de 0 a 50 grados Celsius.
Mesosfera: Al igual que la estratosfera, esta capa también tiene unos 35 kilómetros de espesor. Si alguna vez has visto una estrella fugaz, entonces habrás presenciado un meteoroide adentrándose en nuestra atmósfera, y es en esta capa en la que los gases que contiene sirven de medio de fricción para generar el calor suficiente tal que el meteoroide se queme e incluso llegue a desintegrarse. En esta capa la temperatura puede alcanzar 5 grados Celsius bajo cero como temperatura máxima, mientras que lo más frío es aproximadamente de 140 grados Celsius bajo cero.
Termosfera: Es la capa más caliente de la atmósfera: en la parte superior de esta capa las temperaturas pueden oscilar entre 500 y 2.000 grados Celsius. Su espesor alrededor de la Tierra varía entre 400 y 900 kilómetros. El aire en esta capa está compuesto principalmente por átomos de oxígeno, nitrógeno y helio. Así, los gases en la termosfera se presentan en su componente de elemento químico, ya que como estos átomos chocan con muy poca frecuencia, es muy baja la probabilidad de que se formen moléculas más complejas.
Ionosfera: En esta capa las partículas están ionizadas, es decir, cargadas eléctricamente. Esto es debido a la interacción de los átomos en esta capa con la radiación que proviene tanto del Sol como de otras fuentes astrofísicas. La temperatura puede ascender hasta los 1.500 grados Celsius. Uno de los eventos visuales más espectaculares que se observan desde algunas partes de la Tierra ocurren en esta capa: la aurora boreal. El campo magnético terrestre atrapa partículas provenientes del Sol que al interactuar con los gases de la ionosfera emiten luces de colores. Esta capa es de gran importancia para el desarrollo tecnológico de la humanidad, ya que ayuda a la transmisión de información a través de ondas de radio, las cuales rebotan en la ionosfera y viajan de un punto a otro en el planeta.
Exosfera: Es la capa más externa, el borde de nuestra atmósfera. Tiene aproximadamente unos 10.000 kilómetros de espesor, una vez que es posible salir de la exosfera, podemos decir que salimos de la Tierra. El aire es de muy baja densidad, por lo que hay mucho espacio vacío entre sus partículas constituyentes – de hidrógeno y helio principalmente – y no es posible respirar. Durante la noche la temperatura puede ser tan baja como 0 grados Celsius, mientras que durante el día puede ascender hasta los 1.700 grados Celsius. Esta capa resulta práctica para enviar satélites a órbita, ya que hay pocas partículas y muy poca fricción.
Movimiento de la Tierra
Desde la edad escolar nos enseñan que la Tierra tiene dos movimientos, uno de rotación y otro traslación. En realidad la Tierra tiene cuatro movimientos: rotación, traslación, precesión y nutación5. A continuación describiremos cada uno de estos movimientos.
Rotación: este es el movimiento que realiza la Tierra al girar sobre su propio eje, lo cual le toma un tiempo de 24 horas y es lo que denominamos como 1 día. Podemos imaginar un basquetbolista que mantiene girando en equilibrio un balón en la punta de su dedo. La Tierra sería el balón y dada su posición relativa al Sol, habrán momentos en los que algún lado del planeta está iluminado y es de día, mientras que otro lado está opuesto al Sol y es de noche. Así, este movimiento de rotación es importante para los seres vivos, ya que es lo que rige el ciclo circadiano6, es decir, los cambios físicos y mentales que se experimentan en un período de 24 horas. Es debido a este movimiento que podemos ver hermosos amaneceres y atardeceres. Además la diferencia de horarios que existe en los diferentes países se debe a la rotación. También nos han enseñado que la Tierra es achatada en los polos y un poco más ancha en el ecuador. Esto se debe justamente al movimiento de rotación, ya que se genera una fuerza centrífuga que deforma a nuestro planeta de esa manera.
Traslación: siendo también uno de los planetas del sistema solar, la Tierra orbita al Sol trasladándose alrededor del él. Esto le toma 1 año, que equivale aproximadamente 365.25 días. Estos 0.25 días adicionales se van acumulando, es por esto que al segundo año habrán 0.5 días más, al tercer año 0.75 días más, y al cuarto año 1 día mas. Es debido a este día adicional que cada 4 años a la Tierra le toma 366 días completar una vuelta alrededor del Sol, lo que conocemos como año bisiesto. Debido al movimiento de traslación y a que el eje de la Tierra tiene un pequeño ángulo de inclinación con respecto al Sol, nuestro planeta pasa por cuatro momentos importantes a lo largo de su órbita que dan a lugar a las estaciones del año:
- el solsticio de invierno (hemisferio norte) y de verano (hemisferio sur) en diciembre,
- el equinoccio de primavera (hemisferio norte) y de otoño (hemisferio sur) en marzo,
- el solsticio de verano (hemisferio norte) y de invierno (hemisferio sur) en junio
- y el equinoccio de otoño (hemisferio norte) y de primavera (hemisferio sur) en septiembre.
El día específico de cambio de estación suele ser alrededor del día 21 en estos meses. Debido a la inclinación de la Tierra y a su trayectoria alrededor del Sol, los solsticios hacen que el día dure más en un hemisferio del planeta y menos en el otro. Durante los equinoccios, el Sol está alineado con el ecuador de tal forma que el día en ambos hemisferios dura lo mismo.
Precesión: si movemos la cabeza en círculos como cuando nos duele el cuello, estaremos describiendo un movimiento de precesión: si alguna vez jugaron Mortal Kombat, el movimiento de cabeza sería como en el que quedan los personajes que pierden y anuncian el “finish him”. Nuestra cabeza describe un círculo mientras que su base anclada al cuello permanece fija. De forma análoga, el eje de la Tierra describe un movimiento de precesión debido a la atracción gravitacional con el Sol de tal forma que el polo norte recorre una trayectoria circular. Esto afecta la ocurrencia de los equinoccios, ya que como los polos se mueven al ritmo de la precesión del eje terrestre también se verá afectado el momento en el que incide la luz solar en el ecuador.
Nutación: son pequeñas oscilaciones del eje terrestre alrededor de su movimiento de precesión, es decir, al recorrido circular de los polos hay que añadirle un zigzagueo. Este movimiento terrestre se debe a las fuerzas de atracción de la Luna y el Sol con la Tierra. Estos dos últimos movimientos de precesión y nutación se pueden visualizar cuando jugamos con un trompo. Además de rotar sobre su propio eje y trasladarse sobre el suelo, un trompo también describe tanto precesión como nutación debido a su lucha de evitar caer al suelo por la gravedad, mientras intenta mantenerse girando con la fuerza centrífuga que le dimos al lanzarlo. A medida que va perdiendo energía por la fricción con el suelo, el trompo va cediendo ante la gravedad terrestre hasta que finalmente cae.
Fuente: AstroAfición en Blogspot.
Características de la Tierra
Montañas, desiertos, selvas, ríos, mares, nevados, llanuras, islas: la Tierra es un planeta rocoso con una gran variedad de paisajes sobre su superficie. Toda esta geografía se distribuye a lo largo de sus seis continentes, que son África, América, Antártida, Asia, Europa y Oceanía. Está cubierta por una atmósfera que nos protege de los meteoroides que ingresan a la Tierra y nos da el aire que respiramos. Su masa contiene varios elementos químicos, siendo los más abundantes el hierro (32.1%), oxígeno (30.1%), silicio (15.1%), magnesio (13.9%), azufre (2.9%), níquel (1.8%), calcio (1.5%), aluminio (1.4%), y 1.2% para el resto de los elementos. Un resumen de otras características y propiedades de la Tierra se muestran en la siguiente tabla:7
| Características de la Tierra | |
|---|---|
| Distancia al Sol (promedio) | 149,598,262 km |
| Radio ecuatorial (km) | 6,371 km |
| Masa (kg) | 5.97 x 1024 kg |
| Densidad | 5.51 g/cm3 |
| Gravedad en superficie | 9.8 m/s2 |
| Velocidad de escape | 40,284 km/h |
| Duración del día | 23 horas y 56 minutos |
| Duración del año | 365 días, 6 horas y 9,76 minutos |
| Velocidad de su órbita alrededor del Sol | 107,218 km/h |
| Lunas | 1 |
De todos los planetas del sistema solar el más parecido a nuestro planeta es Venus: es muy similar en tamaño, también tiene volcanes y la aceleración de la gravedad es cercana a la de la Tierra. Desde la superficie terrestre Venus se puede confundir con una estrella muy brillante.
Planeta azulado
Desde el espacio, la Tierra se ve como un planeta azul debido a sus océanos: esto no debería de sorprendernos, ya que la hidrosfera ocupa un 70% de la superficie terrestre. Además, la composición de la atmósfera hace que, de la luz solar incidente, se reflejen las ondas electromagnéticas que corresponden al color azul. Es por esto que nuestro planeta es llamado el “planeta azul”, término que se acuñó desde los años 60s y 70s cuando los primeros astronautas observaron la Tierra desde el espacio exterior, afirmando que nuestro planeta se ve como una gran esfera de color azul.8
Foto de la Tierra desde el Apolo 11 sobre la luna. Crédito: NASA/JSC
Planeta más lejano y más cercano a la Tierra
En relación a la distancia entre la Tierra y el resto de los planetas, el más alejado de nosotros es el último planeta de nuestro sistema solar, Neptuno. Por su parte, el planeta más cercano a la Tierra no es necesariamente alguno de nuestros vecinos Venus y Marte. Debemos recordar que los planetas se mueven en órbitas elípticas y a diferentes velocidades, por lo que la cercanía a otros planetas es algo que cambia con el tiempo. Si damos una respuesta rápida sería Venus, ya que cuando está más cerca de la Tierra, tiene un distancia de 38 millones de kilómetros. Luego seguiría Marte, con unos 54.7 millones de kilómetros y posteriormente Mercurio que está aproximadamente a 77.2 millones de kilómetros. No obstante, pueden ocurrir momentos en los que Venus y Marte están en puntos alejados de sus órbitas, y si Mercurio se encuentra entre el Sol y nosotros entonces será el planeta más cercano.
De hecho, tendríamos que considerar cuántas veces estos tres planetas están más cerca a la Tierra, y se ha concluido que es Mercurio el planeta que en promedio pasa más veces cerca de la Tierra.9 Esto lo podemos entender basándonos en el hecho de que la órbita de Mercurio, al ser el primero de los planetas, es más pequeña y le toma menos tiempo en su trayectoria pasar entre el Sol y la Tierra, a diferencia de Venus y Marte que describen órbitas más grandes – es por ello que pasarán con menor frecuencia cerca de nuestro planeta.
Finalmente, la característica más distintiva de nuestro planeta es que hoy día es el único mundo con vida del que tenemos conocimiento, más aún, con seres humanos. Si existen otras vidas en otros mundos, la búsqueda comienza aquí, en nuestra casa llamada Tierra, usando los conocimientos que hombres y mujeres hemos aprendido después de una larga travesía biológica y evolutiva sobre esta pequeña roca que flota alrededor del Sol y que por miles de años ha sido nuestro hogar. Si quieres ver nuestro planeta desde el espacio en cualquier momento, puedes seguir la transmisión continua en vivo de la NASA desde la Estación Espacial Internacional.
- Gustavo Sposob, “Capas de la Tierra”, 28 de junio 2024. ↩︎
- Alonso Ricardo y Jack W. Szostak, “ORIGIN OF LIFE ON EARTH”, septiembre 2009. ↩︎
- Generalitat Valenciana, “LA ATMÓSFERA Y SUS CAPAS”. ↩︎
- NASA Ciencia Space Place, “Atmósfera de la tierra”, 11 diciembre 2019 ↩︎
- B@UNAM, “Los Movimientos de la Tierra”. ↩︎
- Redacción National Geographic, “Qué es el ciclo circadiano y cómo al conocerlo dormimos mejor”, 09 febrero 2023 ↩︎
- Hector Rodriguez, “El planeta Tierra, nuestro hogar en el sistema solar”, 02 mayo 2023. ↩︎
- Aleix Cardona, “Por qué se llama planeta azul a la Tierra”, 07 mayo 2018. ↩︎
- Tom Stockman, Gabriel Monroe, and Samuel Cordner, “Venus is not Earth’s closest neighbor”, 12 marzo 2019. ↩︎
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¡Ya queria leer más! Como siempre, un lenguaje sencillo, de fácil comprensión. Interesante y novedoso para los menos entendidos en la materia. Me gusta lo completo de la información sin llegar ser complejo. Felicitaciones